”2030年碳達峰 2060年碳中和“
——這是2021年國家重點任務之一。
”碳中和“意味著經(jīng)濟社會活動引起的碳排放,和商業(yè)碳匯等活動抵消的二氧化碳,以及從空氣中吸收的二氧化碳量相等,。
”碳中和“的概念是通過擁有等量碳匯或國外碳信用沖抵自身碳排放,來實現(xiàn)凈碳排放接近于零,。
在這一重點任務公布以來,,可謂給很多企業(yè)都帶來了困擾,,尤其是工業(yè)制造企業(yè)。
中國一直非常重視工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展,,據(jù)世界銀行公布的數(shù)據(jù)顯示,,在世界500多種主要工業(yè)產(chǎn)品當中,中國有220多種工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量居全球第一,。
除此之外,,目前,我國已形成完整的工業(yè)體系,,擁有41個工業(yè)大類,、207個工業(yè)中類、666個工業(yè)小類,,形成了獨立完整的現(xiàn)代工業(yè)體系,,是全世界唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類的國家。
目前,,我國已成為制造大國并朝著制造強國的方向不斷邁進,。
在國家設置的短、中,、長期三個目標也充分體現(xiàn)了其對制造業(yè)的高度重視:
短期目標:到2025年,,邁入制造強國行列。
中期目標:到2035年,,我國制造業(yè)整體達到世界制造強國陣營中等水平,。
長期目標:到2049年,制造業(yè)大國地位更加鞏固,,綜合實力進入世界制造強國前列,。
在此基礎下,結合當前工業(yè)體系,、產(chǎn)品,、門類以及發(fā)展速度可以看出,工業(yè)制造業(yè)將成為國民經(jīng)濟發(fā)展的中堅力量,。
1
工業(yè)制造業(yè)喊口號,,提前5年實現(xiàn)碳中和
眾所周知,工業(yè)是能源消耗的主要領域,。
資料來源:國家發(fā)改委,,國家能源局,HGFR
據(jù)統(tǒng)計,,工業(yè)能耗占全社會總能耗的70%左右,。專家分析,,在能源消費側,,能源總量和強度”雙控“將加強,,降低高耗能制造業(yè)碳排放量、實現(xiàn)”綠色制造“是我國實現(xiàn)碳中和目標的關鍵一步,。
作為能源消耗高密集型行業(yè),,鋼鐵、建材,、金屬有色等行業(yè)是當前碳排放量的大戶,,在國家”碳中和 碳達峰“的要求下,勢必會對這些高能耗產(chǎn)業(yè)在總量供給,、能源結構方面帶來新的挑戰(zhàn),。
2020年,鋼鐵行業(yè)碳排放總量占全國15%左右,;
2020年,,建筑材料工業(yè)二氧化碳排放中,燃料燃燒過程排放同比上升0.7%,,工業(yè)生產(chǎn)過程排放同比上升4.1%,;2020年,水泥工業(yè)二氧化碳排放12.3億噸,,同比上升1.8%,,其中的電力消耗可間接折算約合8955萬噸二氧化碳當量。
2020年,,有色金屬工業(yè)碳排放量約6.5億噸,,占全國總排放量的6.5%。
在”碳達峰,、碳中和“愿景下,,高能耗產(chǎn)業(yè)不得優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,調整能源結構及供給方式等,,同時國家發(fā)改委也提出了新要求——研究制定鋼鐵,、有色金屬、建材等行業(yè)碳達峰方案,。
國家有關部門研究的《有色金屬行業(yè)碳達峰實施方案》征求意見,,初步提出:到2025有色金屬行業(yè)力爭率先實現(xiàn)碳達峰,2040年力爭實現(xiàn)減碳40%,。
中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會與12家主要石油化工企業(yè),、5家化工園區(qū)聯(lián)合簽署并共同發(fā)布《中國石油和化學工業(yè)碳達峰與碳中和宣言》,力爭2025年左右實現(xiàn)碳達峰,。
為推動水泥等領域碳達峰,,中國建筑材料聯(lián)合會發(fā)出《推進建筑材料行業(yè)碳達峰、碳中和行動倡議書》,,提出我國建筑材料行業(yè)要在2025年前全面實現(xiàn)碳達峰,,水泥等行業(yè)要提前在2023年前率先實現(xiàn)碳達峰,。
《鋼鐵行業(yè)碳達峰及降碳行動方案》已形成修改完善稿,初步定為2025年前實現(xiàn)碳排放達峰,;到2030年,,碳排放量較峰值降低30%,預計將實現(xiàn)碳減排量4.2億噸,。
從幾個重點工業(yè)公布的碳達峰碳中和行動方案中可以看到一個共同點,,均提出在2025年實現(xiàn)碳達峰,比國家目標提前了5年,。
在這次”雙碳“的探索路上,,不管是國家、地方政府還是作為碳排放大戶的工業(yè)制造企業(yè)都肩負著重要的責任,。
中國石化茂名石化執(zhí)行董事尹兆林建議,,要運用市場化機制和相關政策對碳排放進行全面、嚴格管控,,并適時開征碳稅,,切實調動地方政府、企業(yè)節(jié)能降碳的主動性,、積極性,,打造低碳競爭力。
目前,,全國多省市也部署了做好碳達峰,、碳中和的各項工作,制定2030年前碳排放達峰行動方案,,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構和能源結構,,推動煤炭清潔高效利用,大力發(fā)展新能源,。
2
電力系統(tǒng)革命是實現(xiàn)
碳中和關鍵環(huán)節(jié)
煤炭是我國工業(yè)的主要燃料和原料,,其占能源消費總量的比重直接決定了工業(yè)單位能源消費碳排放量的多少。
長期以來,,煤炭在我國能源結構中占比接近70%,,成為我國工業(yè)碳排放水平較高的一個重要原因。
所以就提出了要形成”以電代煤“的能源結構,,降低對煤炭的需求,。
根據(jù)國際能源署(IEA)統(tǒng)計,2019年中國碳排放總量113億噸,,能源領域碳排放量98億噸,,占全國總量的87%,其中,,電力行業(yè)碳排放42億噸,,占全國總量的37%,。
因此,實現(xiàn)碳達峰,、碳中和,能源電力行業(yè)任務最重,、責任最大,,將承擔主力軍作用。為加快向”以電代煤“能源結構轉變的步伐,。近年來,,我國不斷在電力低碳轉型方面發(fā)力,并取得了顯著成效,。
加快新能源的發(fā)展,。截至2020年底,中國風電,、太陽能發(fā)電裝機分別達到2.8億,、2.5億千瓦,占世界風電,、太陽能發(fā)電裝機的34%,、33%,均居世界首位,。中國新能源已形成完整的技術研發(fā)和生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)供應鏈體系,。新能源發(fā)電成本不斷下降,近10年陸上風電,、光伏發(fā)電成本分別下降40%和82%,。
大力實施實現(xiàn)電能替代。形成”以電代煤“能源結構,,2016年以來累計電能替代電量超過9000億千瓦時,。建成覆蓋全國主要高速公路的”九縱九橫兩環(huán)“電動汽車城際快充網(wǎng)絡,打造世界上規(guī)模最大的智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺,,新能源汽車保有量突破500萬輛,。
加大可再生能源大規(guī)模開發(fā)利用。在碳達峰,、碳中和目標下,, 2021-2030 年非化石能源(如核能、水能,、風能,、太陽能等)消費年均增長 6.9%,到 2030 年占一次能源消費比例達 25%,。預計 2021-2030 年煤炭消費增速-1.8%,,到 2030 年消費占比降至 40%以下,。
煤電實現(xiàn)清潔高效利用。目前,,86%的煤電機組完成了超低排放改造,,全國供電煤耗降至305克/千瓦時,過去10年下降28克/千瓦時,,相當于年減少煤炭消耗1.4億噸,、減排二氧化碳4億噸。煤電裝機占比歷史上首次降至50%以下,。
據(jù)《中國2030年能源電力發(fā)展規(guī)劃研究及2060年展望》報告顯示,,2060年將淘汰煤炭,清潔能源裝機將成為主導電源,,裝機占比超過90%,。
2030年、2050年,、2060年,,中國清潔能源裝機將分別增至25.7億、68.7億,、76.8億千瓦,,分別占比67.5%、92%和96%,,實現(xiàn)能源生產(chǎn)體系全面轉型,。
另一方面,數(shù)字化作為能源系統(tǒng)轉型的重要手段,,是驅動未來能源可持續(xù)發(fā)展的重要動力,,只有更數(shù)字化,才能更低碳化,。
在發(fā)展新能源的過程中,,賦予電力系統(tǒng)以數(shù)字化技術成為了重要課題。
構建新型電力系統(tǒng),,充分利用數(shù)字技術和智慧能源技術,,在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)基礎上,增強靈活性和柔性,,提高資源優(yōu)化配置能力,,實現(xiàn)多能互補、源網(wǎng)荷儲高效協(xié)同,,有效平衡新能源的波動性,、隨機性和不確定性,實現(xiàn)智慧友好。
加快向以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)轉變,,改變電力系統(tǒng)的結構形態(tài):
從高碳電力系統(tǒng),,變?yōu)樯疃鹊吞蓟蛄闾茧娏ο到y(tǒng);從以機械電磁系統(tǒng)為主,,變?yōu)橐噪娏﹄娮悠骷橹?;從確定性可控連續(xù)電源,變?yōu)椴淮_定性隨機波動電源,;從高轉動慣量系統(tǒng),,變?yōu)槿蹀D動慣量系統(tǒng)。
中國國家能源局局長章建華表示,,中國下一步將大力發(fā)展非化石能源,構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),, 推動綠色低碳技術實現(xiàn)重大突破,、加快能源消費方式綠色轉型和加強清潔能源轉型國際合作,推動碳達峰,、碳中和目標的實現(xiàn),。
構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),意味著風電和光伏將是未來電力系統(tǒng)的主體,,煤電降成輔助性能源,。
基于數(shù)字化技術,新型電力系統(tǒng)在實現(xiàn)碳中和的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:
首先,,通過網(wǎng)絡平臺可以實現(xiàn)互聯(lián)互通,,發(fā)揮電網(wǎng)的優(yōu)勢,可獲取不同季節(jié),、不同時間,、不同地區(qū)風光水火等發(fā)電資源的使用情況,及時實現(xiàn)跨地區(qū)跨流域補償調劑等,,實現(xiàn)各類資源的充分共享,。
其次,通過新一代信息技術與電力技術進行深度融合,,可改變傳統(tǒng)能源電力配置方式,,向信息化、智慧化,、互動化方向轉變,。
再者,高彈性的電網(wǎng)靈活柔性,。電網(wǎng)具備充足的調峰調頻能力,,可實現(xiàn)靈活柔性控制,增強抗擾動能力,保障多能互補,,更好地適應新能源發(fā)展需要,。
最后,相比于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng),,新型電力系統(tǒng)安全可控,。實現(xiàn)交流與直流、各電壓等級協(xié)調發(fā)展,,建設新一代調控系統(tǒng),,筑牢安全”三道防線“,有效防范故障發(fā)生以便做出及時響應,。
國家電網(wǎng)董事長,、黨組書記辛保安曾指出,新能源具有隨機性,、波動性,、間歇性,構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),,是能源電力行業(yè)服務碳達峰,、碳中和的重要責任和使命。
在日前召開的中央財經(jīng)委員會第九次會議上提到,,要構建清潔低碳安全高效的能源體系,,控制化石能源總量,著力提高利用效能,,實施可再生能源替代行動,,深化電力體制改革,構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),。
3
實現(xiàn)”雙碳“的新路徑——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
實現(xiàn)碳中和首先要調整能源結構,,構建多元清潔的能源供應體系;其次要提升能源效率,,形成綠色低碳的環(huán)境友好型發(fā)展模式,。
但目前以工業(yè)硬件設備的更新迭代為依托的碳減排技術難度大、成本高,,且碳排放數(shù)據(jù)獲取方式周期長,、缺乏系統(tǒng)化的技術支撐。
在數(shù)字經(jīng)濟大趨勢下,,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過全面構建人,、機、物的互聯(lián),,有效支持工業(yè)制造全要素,、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈信息的全面鏈接,大力提升了生產(chǎn)管理能效,,減少了資源消耗,,成為生產(chǎn)力提升與環(huán)境友好之間的新平衡點,推動碳減排工作邁上新臺階,,助力實現(xiàn)碳中和目標,。
國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系
其中,容易被人們忽視的標識解析體系成為了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術助力碳中和實現(xiàn)的重要路徑之一,,其通過賦予每一個實體物品和虛擬資產(chǎn)唯一的”身份證“(標識),,推動數(shù)據(jù)自由流動、便捷交互,,解決制造業(yè)企業(yè)在信息化過程中存在的數(shù)據(jù)孤島難題,,實現(xiàn)供應鏈上下游的全流程管理。
在國家標識解析體系方面,,截至目前,,國家頂級節(jié)點共5個,包括北京,、上海,、武漢,、廣州,、重慶;二級節(jié)點平臺已上線90多個,,成為三級節(jié)點的企業(yè)超一萬家,,標識注冊量已突破百億大關。
中國信息通信研究院黨委副書記劉多介紹到,,隨著越來越多的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析二級節(jié)點啟動上線,,以及相關應用的逐步深入,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系建設已經(jīng)初步形成,。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用覆蓋國民經(jīng)濟30多個重點行業(yè),,涌現(xiàn)出智能化制造、網(wǎng)絡化協(xié)同,、個性化定制,、服務化延伸和數(shù)字化管理五大典型新模式。
其中,,綠色供應鏈標識解析二級節(jié)點,,是經(jīng)廣東省通信管理局批準建設、重點培育的國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎設施的一部分,,旨在通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識體系解決目前綠色供應鏈的管理難題,。
標識解析應用可提升綠色供應鏈管理效率
綠色供應鏈是一種綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代供應鏈模式,但因其涉及鏈條較長、主體較多,,加之企業(yè)間信息化不足,,導致綠色供應鏈管理存在難追溯、難協(xié)同,、智能化不足等問題,,管理效率普遍較低。
綠色供應鏈標識解析二級節(jié)點以綠色供應鏈上的利益相關方為主體,,專注于為綠色供應鏈企業(yè)和綠色產(chǎn)品提供萬物互聯(lián)入口,。其另辟蹊徑,通過賦予每一個綠色原料,、綠色產(chǎn)品,、綠色工藝等唯一的”身份證“(綠碼),將綠色供應鏈管理從傳統(tǒng)模式轉變?yōu)樵粕系?、?shù)字化新模式,,從根本上改善目前綠色供應鏈難管理、難追溯,、難監(jiān)控的問題,,提升綠色供應鏈管理能效,促進供應鏈上下游各企業(yè)綠色發(fā)展,。
綠碼·綠色供應鏈應用系統(tǒng)以國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系為依托,、以”一物一碼“為載體,實現(xiàn)產(chǎn)品的全生命周期管理及供應鏈數(shù)據(jù)的全面實時互聯(lián),,優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)管理,,助力企業(yè)打造綠色、低碳的供應鏈體系,。
同時,,依托綠碼·綠色供應鏈系統(tǒng),企業(yè)每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳足跡都可以實時監(jiān)控,、記錄及分析,,大大提升了碳排放數(shù)據(jù)獲取的精準性、便捷性,,便于企業(yè)有針對性地對高碳排放環(huán)節(jié)進行節(jié)能減排改進,,助力企業(yè)實現(xiàn)碳中和目標。
?。?)推動生產(chǎn)制造數(shù)字化,,提升生產(chǎn)能效
(2)促進供應鏈管理數(shù)字化,,增大管理能效
?。?)延伸綠色服務,,助推全民參與碳中和
工業(yè)制造業(yè)實現(xiàn)碳達峰、碳中和并不是一蹴而就的,,而是一場持久戰(zhàn),,需要國家、政府以及企業(yè)的共同努力,。